Le blog-notes mathématique du coyote

Combien de chaussettes font la paire ? Les mathématiques surprenantes de la vie quotidienne

Présentation de l'éditeur

En mathématiques, le plus gros problème, c'est le mot " maths ". Son évocation suffit à faire fuir un tas de gens. Avec Rob Eastaway, c'est le contraire : des casse-tête aux tours de magie, des palindromes au calcul mental, des sudokus à la poésie, de l'infini à l'au-delà, bienvenue dans le monde du AAAH (la beauté), du AHA (l'émerveillement) et du HAHA (le rire) ! Notre quotidien cache une profusion de mondes mathématiques : dès le matin, affronter avec sérénité un monticule de chaussettes dépareillées ; vers 8 heures, percer les secrets des chiffres de la presse écrite ; à midi, nous jouer d'un tirage au sort ; le soir, battre les cartes à notre avantage ou reconnaître les parties truquées ; et un de ces jours, sauver notre peau lors d'une exécution aléatoire imaginée par un dictateur pervers (ça peut arriver). C'est pour répondre à une journaliste qui mettait en doute la beauté des maths que Rob Eastaway, piqué au vif, a écrit ce " livre spirituel qui chatouille l'imagination " (The Times). La démonstration est fulgurante.

Biographie de l'auteur

Rob Eastaway, 47 ans, est l'un des plus grands vulgarisateurs de mathématiques anglais. Ancien rédacteur de casse-tête pour la revue New Scientist et animateur d'émissions radiophoniques, il est directeur d'un programme national de conférences en mathématiques destinées à susciter des vocations chez les 15-17 ans. Il est également l'auteur de Pourquoi les bus arrivent-ils toujours par trois ? (Flammarion, 2001) et Penser malin ; 101 idées qui cartonnent (Evergreen, 2009).

En rupture de stock depuis quelques mois, mon premier livre, Les codes secrets décryptés, a été réédité et est à nouveau disponible depuis hier. Par rapport à la première édition, des coquilles ont été corrigées, mais j'ai surtout introduit des QR Codes afin que le lecteur puisse tester sur son smartphone plus d'une trentaine de systèmes de chiffrement.

Deux billets intéressants sur le blog Bricomaths à propos des maths dans la BD :

1. les mathématiques comme fond
2. les mathématiques comme inspiratrice de la forme

Histoire d'algorithmes (Nouvelle édition). Du caillou à la puce
Jean-Luc Chabert (dir.)
Belin (4 mai 2010)
592 pages

Présentation de l'éditeur
L'objectif de cet ouvrage est d'offrir un support historique et une épaisseur culturelle aux pratiques algorithmiques contemporaines. Chaque chapitre s'organise autour de textes originaux qui sont restitués dans leur contexte et accompagnés d'explications mathématiques.
Les premiers chapitres traitent de questions et de techniques algorithmiques aux origines relativement anciennes, et portent pour l'essentiel sur des calculs de nombres: opérations arithmétiques, carrés magiques, algorithme d'Euclide, calcul de pi, problèmes arithmétiques, etc. Les autres chapitres sont consacrés aux algorithmes de calcul d'objets plus complexes que des nombres, à savoir des suites de nombres et des fonctions: résolution de systèmes linéaires, résolutions d'équations différentielles, etc.

Le jardin des courbes - Dictionnaire raisonné des courbes planes célèbres et remarquables
Hamza Khelif
Ellipses (23 novembre 2010)
527 pages
ISBN-13: 978-2729861742

Présentation de l'éditeur
Cet ouvrage se compose de deux parties. La première expose une brève histoire du développement de la notion de courbe depuis les Grecs, puis donne les outils nécessaires à l'étude des courbes planes. De nombreux exemples et exercices complètent cette partie. La deuxième se présente sous forme de dictionnaire qui répertorie, par ordre alphabétique, 988 courbes de toutes sortes, chaque entrée étant illustrée de figures, de commentaires et de références aux notions relatives à la théorie et à la classification des courbes. Par la richesse de son contenu et son approche pédagogique, ce livre est accessible aux étudiants de mathématiques et de sciences en général, ainsi qu'à toute personne passionnée par ce sujet. Il sera en particulier d'un grand intérêt pour les professeurs de mathématiques et de physique.

Le Beau Livre des Maths - De Pythagore à la 57e dimension
Clifford A. Pickover
Dunod, 2010
528 pages

Présentation de l'éditeur
Ce magnifique ouvrage en couleur retrace l'histoire des mathématiques en 250 grandes étapes. Les entrées sont chronologiques, du pédomètre des fourmis (150 millions d'années avant JC) à l'hypothèse de Max Tegmark qui stipule que l'univers physique n'est pas seulement décrit par les mathématiques mais qu'il EST une structure mathématique (Hypothèse de l'Univers Mathématiques, MUH, 2007). Chaque idée fait l'objet d'un court descriptif (1 page) et est accompagnée d'une belle et évocatrice illustration en couleur.

Biographie de l'auteur
Diplomé de l'université de Yale, Clifford Pickover est un passionné de maths et un auteur prolifique. Il a publié plus de 40 ouvrages traduits dans plus de douze langues, sur des sujets très variés : mathématiques, informatique, cosmologie, magie, science fiction...

Jeremy Stangroom (traduction Nathalie Barrié)
Editeur : Editions Milan (janvier 2010 - 144 pages)
ISBN-10: 2745939335

Enigmes, jeux d'esprit et devinettes pour doper vos neurones

Dans son enfance, Albert Einstein invente une énigme redoutable et prédit que seulement deux pour cent de l'humanité serait à même de la résoudre. Cette énigme, qui nécessite une stricte application de la logique, oserez-vous l'affronter ? Vous trouverez dans ces pages quelques-unes des devinettes les plus fascinantes jamais imaginées. Que vous réfléchissiez au "dilemme de la bibliothécaire", au "problème de la Belle au bois dormant" ou que vous vous attaquiez à "l'erreur de la parieuse", ce livre donnera du grain à moudre à vos cellules grises et, de bout en bout, ne cessera de solliciter votre capacité à trouver des solutions...

Biographie de l'auteur
Titulaire d'un doctorat de la London School of Economics, Jeremy Stangroom a écrit de nombreux livres. Il est aussi le rédacteur en chef de la revue The Philosopher's Magazine, qu'il a fondée en 1997.

Le Chat au pays des Nombres
Ivar Ekeland (Auteur), John O'Brien (Illustrations)
Editions le Pommier (2006)
60 pages


Présentation de l'éditeur
Comment un hôtel peut-il avoir toujours plus de chambres, même quand toutes les chambres sont occupées ? Cela est possible si on loge à l'Hôtel Infini, sur la lointaine planète du Pays des Nombres. Alors que le chat n'y comprend rien, M. et Mme Hilbert, les propriétaires de l'hôtel, réussissent ce véritable tour de force de faire rentrer toujours plus de convives dans leur hôtel : les Nombres, les Lettres, les Fractions... et tout le monde s'amuse ! Basé sur le concept d'infini tel qu'il est décrit par les mathématiciens Georg Cantor et David Hilbert, " Le Chat au pays des Nombres " est accessible aux mathématiciens de tous âges.

Biographie de l'auteur
Ivar Ekeland est professeur de mathématiques et d'économie à l'Université de British Columbia. Il a publié de nombreux ouvrages de vulgarisation scientifique dont, au Pommier, "Le Chaos", paru dans la collection Poche - Le Pommier. John O'Brien a publié de nombreuses illustrations dans le "New Yorker". Il a aussi illustré, aux Etats-Unis, plus de quarante livres pour enfants.

Les mathématiques de tous les jours
Michel Soufflet, Nicolas Dahan
185 pages
Vuibert (2009)

Présentation de l'éditeur
Depuis la plus haute Antiquité, les mathématiques ont peu à peu colonisé notre vie quotidienne. On sait qu'au fil du temps elles ont eu leurs spécialistes, dont nombre de lois et de théorèmes portent désormais le nom, pendant que tout un chacun se contentait de savoir compter, au même titre qu'il fallait savoir lire et écrire. Depuis peu l'électronique et l'informatique nous ont apporté quantité d'outils courants pour nous faciliter la tâche, mais les problèmes qui se posent chaque jour à nous sous forme de calculs sont-ils tous résolus pour autant ? En effet, pourquoi faudrait-il encore se méfier des sondages d'opinion, douter des prévisions météo, craindre d'être victime de la loi des séries ou espérer pouvoir gagner au Loto ? Passant en revue les mille et une situations où, plus ou moins malgré nous, nous devons faire appel aux mathématiques, Michel Soufflet nous donne dans ce livre sérieux écrit sur le ton de l'humour, les moyens simples et pratiques de comprendre et de résoudre les problèmes de tous les jours.

Biographie de l'auteur
Alors qu'il enseignait au lycée (Terminales et BTS en Normandie puis en Guadeloupe), Michel Soufflet fut notamment président de l'Association des professeurs de mathématiques de l'enseignement public et membre du Groupe de réflexion sur l'enseignement des mathématiques, ancêtre de l'actuel Conseil des programmes de ministère de l'Éducation nationale. Dans le cadre de la Coopération, il a été "Chef de projet mathématique" en Mauritanie et en Côte d'Ivoire. Son expérience des publics variés et son goût de la pédagogie l'ont conduit à réunir la matière de ce livre qui fera redécouvrir et aimer les mathématiques, à commencer par celles que nous faisons tous les jours.

Jean-Claude Bossel, enseignant au gymnase Auguste-Piccard de Lausanne, a imaginé et est en train d'écrire une collection de 12 brochures de mathématiques regroupant les notions de base de la fin des études secondaires jusqu'à la maturité. Cela s'appelle BACH-CH. Je n'ai pas encore eu ces brochures entre les mains (il y en a 4 disponibles pour l'instant), donc je ne peux pas en dire grand-chose. D'après les extraits en ligne, il semble que la force de ces brochures soit les exercices et les corrigés.
Peut-être que des collègues romands ou des élèves pourront faire des commentaires à ce billet ?

Du zéro à la virgule
Alain Schärlig
PPUR, 2010

La conquête de l’Europe par les chiffres qu’on appelle arabes (à tort, puisqu’ils sont indiens) part de Tolède, vers 1143. Le fameux zéro est bien entendu l’un d’eux, mais comme le montre l’auteur, il n’est alors pas plus important que les autres. La véritable révolution portée par ces chiffres est qu’ils rendent possibles les quatre opérations par écrit, alors que les chiffres romains – qu’ils remplacent peu à peu – nécessitent l’usage d’abaques et de jetons. Les premiers foyers de propagation sont la Toscane, à partir du 14e siècle, et l’Allemagne au siècle suivant. Après quoi l’invention de l’imprimerie suscite des livres d’arithmétique – alors que l’on ne disposait jusque-là que de manuscrits –, d’abord dans ces deux régions puis peu à peu dans toute l’Europe. Et lorsqu’en 1585 un Flamand invente les fractions décimales, la conquête est achevée. Il n’existait jusqu’ici aucun ouvrage complet sur l’histoire des chiffres arabes en Occident. Cette lacune est maintenant comblée: Alain Schärlig conte ici la propagation fascinante du nouveau calcul, réalisé par écrit, dans un ouvrage original et accessible à tous.

Contenu
Chiffres arabes et calcul écrit - Toute l’affaire, en résumé - La situation de départ - Les étincelles : 12e et 13e siècles - Dès le 12e siècle : la voie des monastères, et Al Khowarizmi – Les opérations : Al Khowarizmi, et après lui – Au 13e siècle : la voie des marchands, et Léonard de Pise – Les opérations: Léonard, et apre`s lui - La propagation : du 14e au 16e siècle - Au 14e siècle : l’exclusivité italienne – Au 15e siècle : l’Italie domine, l’Allemagne démarre – Au 16e sie`cle : l’Allemagne s’éclate – Plus de cinq siècles de lente infiltration - Annexe : L’invention du zéro – La suite de Fibonacci - Bibliographie - Index.

Le mythe climatique
Benoît Rittaud
Seuil (25 février 2010)
ISBN-13: 978-2021011326

Présentation de l'éditeur
L'apparent consensus sur la responsabilité de l'humanité dans révolution du climat est en train de s'effriter. Cet ouvrage présente un point de vue sceptique sur la thèse "carbocentriste" selon laquelle le réchauffement global récent aurait pour cause les émissions humaines de gaz carbonique. Ciblant sa critique sur quelques points-clés, il expose en termes simples et accessibles les faiblesses, notamment statistiques, de certains arguments longtemps considérés comme décisifs: reconstitution de l'histoire de la température globale, analyse des carottes glaciaires, fiabilité des modèles climatiques... Derrière ces déficiences particulières se profile une question épistémologique plus profonde, touchant à la nature même des théories carbocentristes. En liant la thèse actuelle sur le climat à d'autres épisodes de l'histoire des sciences, l'auteur avance que nous avons affaire ici à un nouveau cas de "science pathologique". Il attire enfin l'attention, toujours du point de vue scientifique, sur le pernicieux glissement observé aujourd'hui dans certains discours qui tentent de faire passer notre planète du statut d'objet à celui de sujet. L'importance des enjeux politiques, économiques et sociaux du débat sur le climat demande que l'on accorde une attention particulière à ces analyses.

Solutions d'expert : Volume 2
par Arthur Engel
246 pages
Cassini, 2010
ISBN-13: 978-2842250553

Présentation de l'éditeur
Problem-Solving Strategies enfin traduit en français ! Solutions d'expert est la traduction française, en deux volumes, du meilleur livre au monde sur la résolution de problèmes, signé Arthur Engel. Traduit par Jean-Christophe Novelli, ce livre est le produit de la préparation de l'équipe d'Allemagne aux Olympiades de mathématiques tout au long d'une vingtaine d'années. Rassemblant 1100 problèmes issus de tous les pays du monde, il est organisé autour des grandes idées qui mènent à leur résolution : principes d'invariance, stratégies combinatoires avec en particulier le principe des tiroirs ou la relation d'inclusion-exclusion de Poincaré, théorie des nombres et principe de récurrence, graphes et problèmes de coloriages, théorie des jeux...

Biographie de l'auteur
Arthur Engel, né en 1928, a été le préparateur et le chef de délégation de l'équipe d'Allemagne aux Olympiades de mathématiques. Longtemps directeur de l'Institut de recherche sur l'enseignement des mathématiques de l'Université de Francfort, il a exercé une influence significative sur l'enseignement des mathématiques dans le monde. Il a été en 1991 le premier lauréat du prix David Hilbert de la Fédération mondiale des compétitions mathématiques. Il est aussi l'auteur d'un ouvrage de référence en probabilités, Les certitudes du hasard (Editions Aléas).

La logique est un jeu. Les mystères de la logique enfin expliqués
Nathalie Ruaux
J'ai lu (juin 2010 - 90 pages)
ISBN-13: 978-2290021842


Présentation de l'éditeur

Combien faut-il de poils pour faire une barbe ? Et de grains pour faire un tas ? Comment déceler les pièges d'un paradoxe ? Peut-on sortir d'un cercle vicieux ?
Ne vous mettez pas la tête à l'envers : cet ouvrage va vous guider dans le labyrinthe de la logique. D'un chapitre à l'autre. vous allez découvrir les différentes formes du raisonnement et les clefs pour comprendre les règles formelles de la pensée. A travers des jeux, des énigmes, des histoires, amusez-vous à trouver le " bon bout de la raison ". Comme Sherlock Holmes, le logicien-détective, vous pourrez bientôt vous exclamer : " Elémentaire. mon cher Watson ! ".

Pour ne pas bronzer idiot (quoique bronzer soit intrinsèquement idiot), voici ma petite sélection de livres pour les vacances. La plupart sont des romans où les maths apparaissent d'une façon ou d'une autre :

• Les neuf couronnes. Je ne pouvais pas ne pas faire de pub pour mon propre livre, qui vous initiera à la cryptanalyse au travers de 9 meurtres commis par un tueur en série féru de codes secrets. Ce livre peut d'ailleurs être étudié en classe dans le cadre des maths appliquées.
• L'agrapheur. Même principe que le précédent : un policier résout des problèmes, cette fois à l'aide de graphes. Une manière ludique de s'initier à la théorie des graphes.
• 676 est une odyssée à travers les siècles sur les traces d'une conspiration mêlant mathématiques, sociétés secrètes et kabbale. On y trouve une manière originale de coder les messages qui utilisent les équations diophantiennes. Un peu trop ésotérique à mon goût, mais quand même très bien.
• La mémoire fantôme. Un de mes livres préférés de ces dernières années. L'auteur aborde quelques sujets mathématiques intéressants : les 7 problèmes du millénaire, les aiguilles de Buffon (p.115), pi comme nombre-univers (p. 116-119, d'ailleurs en haut de chaque page défilent les décimales de pi), le nombre d'or, les spirales.
• Logicomix, que je n'ai pas encore lu, mais qui a l'air très bien.
• Et pour finir, pourquoi ne pas relire le théorème du perroquet, en souvenir de Denis Guedj récemment disparu.

Logicomix
Par Apóstolos K. Doxiàdis, Christos Papadimitriou. Traduit par Pierre-Emmanuel Dauzat
Illustrations Alecos Papadatos, Annie Di Donna
Editeur : Vuibert (mai 2010)
352 pages
ISBN 978-2711743513

Sur le mode d'un psycho-thriller mathématique, Logicomix est un roman graphique ambitieux, qui explore les grandes recherches en mathématiques fondamentales et en philosophie du XXe siècle. Dans cette quête acharnée de la vérité, on croise Wittgenstein, Poincaré, Russell, Hilbert, Frege, Cantor, mathématiciens, logiciens et philosophes de renom. Depuis sa parution en 2009, cet ouvrage remarquablement dessiné et construit, qui parle de raison et de folie, d'amour et de guerre à travers la vie des plus grands esprits du siècle passé, ne cesse de faire parler de lui.
Traduit dans 15 langues. Vendu à plus de 100 000 exemplaires en version anglaise. Numéro 1 dans les meilleures ventes du New-York Times (catégorie roman graphique). Récompensé par le prix des libraires aux Pays-Bas (mars 2010)

Voir un extrait.

J'ai déjà parlé du livre La mathématique du Chat, de mon maître Philippe Geluck. Vous pourrez en voir quelques planches sur le site Images des mathématiques.

Complots mathématiques à Princeton
de Claudine Monteil
Editeur : Odile Jacob (mars 2010)

Charlotte arrive à Princeton, aux Etats-Unis, pour passer quelque temps avec son père, Jean-Claude Cavagnac, le célèbre mathématicien professeur à l'institut où s'illustrèrent Robert Oppenheimer et Albert Einstein. À son arrivée, Cavagnac disparaît. Son corps est retrouvé dans le lac Carnegie. Suicide ? Assassinat ? Pour quelles raisons ? Des collègues jaloux ? Des étudiants déçus ? Ses travaux mathématiques l'avaient-ils mis sur la voie d'une découverte stratégique pour une grande puissance ? La CIA, le FBI et les services secrets français sont sur les dents. Et s'il s'agissait d'un règlement de comptes où les Etats-Unis et la France sont impliqués ? Avec l'aide de Michael Taylor, l'agent du FBI en charge de l'affaire, Charlotte va dénouer les mystères de cette disparition. Un thriller impitoyable dans une élégante ville universitaire aux apparences trompeuses.

L'agrapheur - Intrigues policières à saveur mathématique
par Alain Hertz
ISBN : 978-2-553-01543-4
Mars 2010
258 pages

Apprendre en s'amusant, n'est-ce pas ce que nous aimerions tous pouvoir faire? L'Agrapheur offre une telle occasion puisqu'il propose une approche ludique de l'apprentissage de la théorie des graphes, une discipline des mathématiques aux applications multiples, sous forme d'intrigues policières. Lire cet ouvrage, c'est comme suivre un cours d'introduction à la théorie des graphes sans devoir fréquenter une salle de classe. Et comme aucune connaissance préalable n'est requise pour comprendre les raisonnements mathématiques qu'il contient, il est facile d'accès pour tous. Il s'agit donc d'un magnifique outil de vulgarisation pour aborder cette science encore méconnue. Il s'adresse d'abord aux étudiants de niveau collégial ou universitaire qui aiment résoudre des énigmes et aux enseignants qui désirent faire découvrir la théorie des graphes à leurs étudiants; ces derniers peuvent d'ailleurs se prévaloir de notes pédagogiques d'accompagnement qui leur permettront d'intégrer les intrigues du livre à leur matière sous la forme d'exercices ludiques. Mais tous les passionnés de jeux de raisonnement et de sudokus prendront plaisir à résoudre les enquêtes qui y sont présentées.

4e DE COUVERTURE
Un vol et un braquage, une imposture liée à un héritage, la disparition d'une souris de laboratoire de plusieurs milliers de dollars, entre autres affaires, sont au coeur d'enquêtes menées par Maurice Manori, inspecteur de police, dit l'Agrapheur. Ce surnom, il le doit à ses méthodes aussi efficaces que non conventionnelles. Il dispose, en effet, d'un outil redoutable pour « agrafer » les coupables des affaires criminelles : la théorie des graphes. En quête de la vérité, l'inspecteur Manori vous entraînera dans les méandres de cette discipline mathématique aux applications multiples.
L'ouvrage est un magnifique outil de vulgarisation de cette science encore méconnue qui permet de modéliser les situations les plus diverses de la vie de tous les jours. Par son approche ludique, il s'adresse autant aux passionnés de sudokus et d'énigmes qu'aux étudiants et aux enseignants en sciences et en mathématiques. Que les truands se le tiennent pour dit, l'Agrapheur est aux aguets...

Voir le site d'accompagnement du livre.

Mathématiques pour le plaisir: Un inventaire de curiosités
de Jean-Paul Delahaye
207 pages
Editeur : Pour la science (18 février 2010)

Présentation de l'éditeur
Les mathématiques sont faciles et s'y adonner est un plaisir. La preuve la plus simple vient de la musique qui est toujours, d'une façon ou d'une autre, un jeu abstrait de nature mathématique, qui fait ressentir à chacun l'infinie beauté des formes pures et immatérielles, formes qui justement sont la préoccupation du mathématicien. Les arts géométriques et typographiques, les jeux de cartes, les jeux avec des dominos ou avec des damiers, la vie sociale et politique et ses subtiles stratégies, le commerce, toutes ces activités sont mathématiques et souvent procurent des satisfactions... même à ceux qui clament ne pas aimer les mathématiques et y être " nuls ". L'objectif de ce livre est de persuader les lecteurs qui ne le sont pas déjà, que les mathématiques ne se réduisent pas- heureusement- à ce qu'on nous en apprend à l'école, et que, partout présentes, elles sont une source de joie et d'épanouissement pour celui qui sait y consacrer un peu d'attention et d'esprit ludique. Les cinq thèmes principaux du livre sont : Arts et mathématiques ; Géométries amusantes ; Jeux ; Nombres ; Casse-tête et énigmes. Composés à partir des articles de la rubrique " Logique et calcul " qui paraissent chaque mois dans la revue Pour la science, les 22 chapitres de ce livre peuvent être lus dans l'ordre qui vous plaira, et même partiellement en ne s'attachant qu'aux figures et encadrés... si tel est votre bon plaisir.